毕业设计论文3t叉车门架系统设计.docx

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1、太原科技大学本科毕业设计说明书3t叉车门架系统设计Designof3-tonfork1iftgantrysystem学院（系）：机械工程学院专业：机械设计制造及自动化学生姓名：学号：指导教师：评阅教师：企业导师：完成日期：202106.01太晨科技大学TaiyuanUniversityofScienceandTechno1ogy太原科技大学毕业设计（论文）任务书学生姓名（班级、学号）指导教师设计（论文）题目3t叉车门架系统设计主要研究内容综合应用叉车工业车辆的门架系统和有关选修课程的理论，结合生产实际分析解决门架的设计问题，掌握叉车起升机构设计的一般方法和过程，合理选择门架类型、参数和布置方式

2、，正确对门架系统进行分析计算，既符合安全要求，又经济适用。同时，熟悉查阅各种手册规范等资料。研究方法查阅与分析相关国内外资料，根据所给参数进行叉车门架系统设计计算，按照国家标准和规范进行选择，根据校核要求多次进行计算，最终达到设计合理。主要技术指标（或研究目标）起重量：Q=3000Kg；载荷中心距：500mm；起升高度：3000mm;起升速度：400mms前后倾角：6/12（度）；最小离地间隙：115Inm前后轮距：96Omm/98Omm;门架立柱截面组合：C1型教研室意见同意教研室主任（专业负责人）签字：2023年3月1日学院（直属系）：机械工程学院时间：2023年3月1日3t叉车门架系统设

3、计机械工程学院机自1712OX班姓名指导教师：XXX才商要：叉车上主要用来工作的装置就是叉车实现了它对要搬运的货物进行叉取、升降和码垛等一系列的操作。叉车门架系统的地位对于整个叉车而言，起着举足轻重的作用，它的设计好坏直接关乎整台叉车的工作性能。它关乎到叉车对指定货物的装载能力以及所能装载货物的最大承载能力。对门架系统的设计要考虑到诸多方面的因素，不仅要考虑理论上的要求，同时也要考虑实际中的使用要求。对门架系统的设计整体上包括对门架的高度和宽度尺寸的设计，门架立柱截面的尺寸设计，货叉的选取以及强度校核，叉架的整体布置情况考虑，以及起升液压系统的选取与布置，以及最终校核门架的强度和刚度是否满足实

4、际使用要求等方面进行考虑。关键词：叉车门架系统；叉架；货叉；门架Designof3-tonfork1iftgantrysystemSchooOfMechanica1EngineeringMechanica117120xxxxDirectorixxxAbstract：Theworkingdeviceofthefork1iftistoachieveaforkpick,1ift,andpa11etizingthegoods.Thestatusofthefork1iftdoorframesystemhasapivota1ro1eintheentirefork1ift,anditsdesignisdir

5、ect1yre1atedtotheworkingperformanceoftheentiretruck.Itisre1atedtothe1oadcapacityofthefork1ifttothedesignatedcargoandthemaximum1oadcapacityofthedriedgoods.Thedesignofthedoorframesystemshou1dtakeintoaccountmanyfactors,noton1ytoconsidertheoretica1requirements,buta1soconsidertheactua1userequirements.The

6、designofthedoorframesysteminc1udesthedesignoftheheightandwidthdimensionofthedoorframe,thesizedesignofthegantryco1umnsection,these1ectionofthefork,andtheovera11arrangementofthefork,andthechoiceofhydrau1icsystemWiththearrangement,andthestrengthandstiffnessofthefina1schoo1nuc1eargantrymeettheactua1user

7、equirements.KeyWords：Fork1iftdoorframesystem；Fork；Fork1iftpa11etfork；Thedoorframe摘要IAbstractII1叉车门架系统的构成与原理31.1 门架系统的构成31.2 系统的原理.42货叉的设计计算42.1 货叉结构参数确定52.2 货叉结构计算简图72.3 货叉强度刚度校核93叉架的设计计算103.1 叉架结构参数确定103.2 叉架强度校核H4门架的设计计算144.1 门架的构成与原理144.2 门架结构参数确定154.3 门架强度校核计算175滚轮、链轮组件的选取与安装255.1 叉架与内门架滚轮选取255.

8、2 外门架与内门架滚轮选取275.3 链轮、链条的选取与安装28结论30参考文献3133引言叉车是一种实用且广受欢迎的短距离移动机器，是现代最重要但仍可能是不太受重视的工业创新之一。如今，每年有超过15万辆叉车交付给物料搬运商家。叉车是仓库和配送中心的重要运输机械设备。必须合理进行结构设计以为适应其有效和安全的移动。在驶入货架的情况下，叉车需要在一个存放架内移动，该存放架位于多个托盘位置深处，以放置或取回托盘。通常，叉车驾驶员会通过地板上的导轨被引导到机架中，而货盘则被放置在悬臂或导轨上。这些操作需要训练有素的操作员。由于每个货盘都要求卡车进入存储结构，因此与其他类型的存储相比，损坏更为常见。

9、在设计驶入系统时，必须仔细考虑叉车的尺寸，包括总宽度和门架宽度。叉车是从起重设备演变而来的，起重设备是在1800年代后期起升重物和移动重物的主要设备。这些起重装置，基本上是链条和绞车，在20世纪初左右被木制平台车所取代。不久之后，木制起重卡车及其拖车开始安装了电动机和牵引所需要的电池。在第一次世界大战期间，该机器的设计带有可升降的电气平台。战争的发生同时也催生了其他新的创新，包括带有电动举升机构的炸弹装卸起重机，这被认为是世界上第一台电动叉车。早期的叉车模型非常简单，没有液压系统，甚至没有货叉。这些早期的设备被设计成只能将货物提升几英寸。即使提升能力有限，这些机器也使货物的装卸变得更加容易和高

10、效，在战争造成的劳动力短缺的情况下，这一点变得尤为必要。早在1917年生产的克拉克（CIark）起升车辆被认为是平衡重叉车的先驱者。它被称为牵引车，最初是专门为克拉克的车轴工厂开发的，但参观者看到了它的实用性并要求使用自己的型号。然后在1920年，推出了第一台使用液压动力来提升其负载的工业叉车。1923年，耶鲁生产了第一台带有升高叉和高架桅杆的电动叉车，今天被认为是第一台叉式起重卡车也就是我们所说的叉车。升降机通过棘轮和小齿轮组成的系统进行工作。叉车有许多变化和负载能力。在典型的仓库环境中，大多数叉车的负载能力在1-5吨之间。更大的机器，起重能力可达50吨，可用于起吊重物，包括已装载的运输集装

11、箱。除了可以升高和降低货叉的控件外，操作员还可以倾斜门架，以补偿负载使货叉向地面倾斜的趋势以及货物出现滑下货叉的风险。倾斜也提供了在非水平地面上操作的有限能力。叉车有许多变化和负载能力。在典型的仓库环境中，大多数叉车的负载能力在15吨之间。更大的机器,起重能力可达50吨,可用于起吊重物,包括己装载的运输集装箱。除了可以升高和降低货叉的控件外,操作员还可以倾斜门架，以补偿负载使货又向地面倾斜的趋势以及货物出现滑下货叉的风险。倾斜也提供了在非水平地面上操作的有限能力。又车过去被称为又式装卸车或铲车,是一种以货叉为标准取物装置,通常能将货物起升3m左右的特殊车辆。又车采用轮式底盘,属于流动式起重运输

12、机械,或物料搬运机械,是物流机械的一种。它又是一类边缘产品,有时也被归人工程机械。作为车辆,又车与蓄电池搬运车、牵引车、翻斗车、AGV小车等同属于工业车辆或装卸搬运车辆。它们一般只在工稳分厂内部或特定区域的场地内作业、因此也被称为场（厂）内机动车辆,属于特种设备。由低、于又车关系到生产作业安全,其使用需服从国家质量技术监督部门的管理。动叉车的机体紧凑,轴距较短,转向灵活,能在狭窄的场地和通道内作业，能通过比较低矮的仓门；货物的升降采用液压操纵,使得操作简单,动作平稳;在采用货叉搬运成件货物时自身具有装卸功能,无需辅助人员。因此又车非常广泛地应用于车间、仓库、港口、车站吨等场所,进行装卸、堆垛、

13、拆垛和极短距离的搬运。叉车对于实现装卸搬运作业的机械化,提高劳动生产率非常重要,是现代物流系统的重要装备。1叉车门架系统的构成与原理1.1 门架系统的构成叉车门架系统包括:货叉,叉架,内门架,外门架,纵向滚轮,侧向滚轮,起升液压缸,起升链条,链轮,浮动横梁。为了解决装卸作业过程中所需的大起升高度与运行通过时所要求的低结构高度之间的矛盾,工作装置的构成一般都是由多级门式框架、外嵌套,通过升降压缸室内层门架沿外层门架伸缩移动。门架系统负责叉车对货物进行叉取,升降,码垛等作业。一般的门架升降系统根据要求的起升高度与车辆最低结构高度的限制,可做为二级门架和三级门架,但不论是几级门架,其嵌套构造方式是相

14、似的。最重要的就是要能够完成对货物进行空间上的运移，其起升机构就起到很大的作用。而这一功能的实现就需要起升液压系统来实现。一般门架起升机构由起升液压缸,链轮,链条等组成,其中链条的一端与叉架相连,另一端在绕过起升液压缸头部浮动横梁处的链轮后,固定在缸筒上部的法兰或外门架上。对于叉车门架系统,其骨架是内、外门架,主要承受弯曲载荷。叉架又称为滑架,用于悬挂货叉或者其他取物装置。货叉是直接承载的又形构建,又车就是由于具有货叉而得名的。在叉架上一般安装两个货叉,并且两者之间的间距可以灵活调整。为了使叉车能根据作业对象方便装卸,还专门设计有各种取物承载装置取代货叉,以扩大作业范围。对于门架升降装置,它处

15、于叉车最前面,由外门架下端的一对较轴与车架或者前桥较接。因此整个门架系统处在车轮支承平面之内,在装卸作业时,货重就会以前桥为轴心,产生一个很大的倾翻力矩,这正是平衡重叉车的特点。所以再制造门架装置时,前悬距越小越好。外门架立柱的最大宽度应小于前轮内侧距离,以保证门架不与车轮的内侧面发生运动干涉。在不与车轮前部发生运动干涉的情况下,门架应尽可能地靠近前桥,不仅能减少倾翻力矩,还可降低车体自重。货又起升而内门架不动时货叉所能起升的最大高度叫做自由提升高度。一般自提升高度为300毫米左右。当货叉架起升到内门架顶部以后,内门架才与货叉架同时起升的门架,称为全自由提升门架。10吨以上的叉车链轮大多直接固定在内门架顶部,起升油缸一开始就顶举门架,所以不能自由提升。自由提升的叉车可进入比它稍高的门洞。全自由提升的叉车用在低矮的场所,不会因为内门架顶到屋顶而造成货叉不能升到规定高度的缺点,所以它还适合在船舱、集装箱内作业。为使司机具有较好的视野,起升油缸改用两只并布置在门架两侧者,称为宽视野门架。这种门架逐渐代替普通门架。1.2 叉车门架系统的原理货叉是直接承载货物的叉形构